株式会社オズビジョンのユッコ (@terra_yucco) です。
業務内のコードレビューで久々に再帰処理を見かけました。
個人的に、再帰処理は (構文解析など、構造がそれに適したものの用途でない限り) メモリの消費が激しいので使うべきでないと教えられてきましたが、実際どうなのかを計測してみました。

TL;DR

今回の単純なコードの例では、圧倒的に普通のループのほうがよさげ。
無理に再帰を使う理由が見当たらない。

再帰処理

コード

recursion.php

<?php

$class = new Main();
$class->work();

class Main
{
    public function work()
    {
        echo memory_get_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_usage(false) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(false) . PHP_EOL;
        $this->loop();
        echo memory_get_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_usage(false) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(false) . PHP_EOL;
    }

    private function loop($index = 0)
    {
        if ($index >= 20000) {
           echo '$index=[' . $index . ']' . PHP_EOL;
           return;
        }
        $this->loop($index + 1);
    }
}

結果 (10 回分)

－	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	real	user	sys
min	262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.334s	0m0.020s	0m0.028s
max	262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.807s	0m0.060s	0m0.052s
avg	262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.516s	0m0.034s	0m0.040s
90%Tile	262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.678s	0m0.052s	0m0.048s

raw data

usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	real	user	sys
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.334s	0m0.028s	0m0.040s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.590s	0m0.032s	0m0.048s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.347s	0m0.036s	0m0.036s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.531s	0m0.052s	0m0.032s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.807s	0m0.060s	0m0.048s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.413s	0m0.020s	0m0.028s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.678s	0m0.024s	0m0.048s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.470s	0m0.024s	0m0.028s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.397s	0m0.024s	0m0.040s
262144	230688	262144	238592	3145728	230712	9699328	9575632	0m0.597s	0m0.036s	0m0.052s

通常ループ処理

loop.php

<?php

$class = new Main();
$class->work();

class Main
{
    public function work()
    {
        echo memory_get_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_usage(false) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(false) . PHP_EOL;
        $this->loop();
        echo memory_get_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_usage(false) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(true) . PHP_EOL;
        echo memory_get_peak_usage(false) . PHP_EOL;
    }

    private function loop($index = 0)
    {
        while ($index < 20000) {
            $index++;
        }
        echo '$index=[' . $index . ']' . PHP_EOL;
        return;
    }
}

結果 (10 回分)

－	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	real	user	sys
min	262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.115s	0m0.016s	0m0.012s
max	262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.239s	0m0.044s	0m0.044s
avg	262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.155s	0m0.029s	0m0.026s
90%Tile	262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.201s	0m0.040s	0m0.036s

raw data

usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	real	user	sys
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.166s	0m0.024s	0m0.020s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.239s	0m0.020s	0m0.028s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.201s	0m0.028s	0m0.016s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.189s	0m0.024s	0m0.012s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.115s	0m0.028s	0m0.028s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.130s	0m0.036s	0m0.036s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.117s	0m0.016s	0m0.044s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.129s	0m0.032s	0m0.032s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.134s	0m0.040s	0m0.024s
262144	230432	262144	238400	262144	230432	262144	238400	0m0.132s	0m0.044s	0m0.020s

乱暴な比較

統計サンプルとするには少ないですが、とりあえず各々 10 回ずつ実行して比較をしてみました。

再起処理 - ループ処理

ほぼ全ての項目で、再起処理の方が利用リソースが多いことがわかります。
時間については議論できるほどのオーダーではないかもしれません。

ただし memory_get_usage() 系の関数で取得しているメモリ使用量については、byte 単位とはいえかなりの差が出ています。
だいたい 9 MB くらいでしょうか。
今回の、ただ単にカウントアップした数字を出すだけのプログラムの場合には 9 MB ものメモリを使う価値はないと思いますので、素直にループ処理を書いておくのが正解と言えそうです。

－	usage false after	peak false after	usage true after	usage false after	peak true after	peak false after	real	user	sys
min	256	192	2883584	280	9437184	9337232	0m0.219s	0m0.004s	0m0.016s
max	256	192	2883584	280	9437184	9337232	0m0.568s	0m0.016s	0m0.008s
avg	256	192	2883584	280	9437184	9337232	0m0.361s	0m0.005s	0m0.014s
90%Tile	256	192	2883584	280	9437184	9337232	0m0.477s	0m0.012s	0m0.012s

Conclusion

前職の頃、念仏のように聞いていた「再起処理はメモリを食うぞ」を簡易的にですが確認してみました。
業務で見かけたコードはもっとずっと複雑なので、そういうコードで比較ができればもう少し面白い結果になるかもしれません。

良い記事や知見があれば、ぜひ教えていただきたいです！